TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Menurut Sharma (2002), dalam taksonomi tumbuhan, klasifikasi tanaman jagung (Zea mays L.) adalah sebagai berikut : Kingdom
: Plantae
Divisio
: Spermatophyta
Subdivisio
: Angiospermae
Class
: Monocotyledoneae
Ordo
: Poales
Familia
: Graminaceae
Genus
: Zea
Spesies
: Zea mays L. Jagung termasuk tanaman berakar serabut yang terdiri dari tiga tipe akar
yaitu akar seminal, akar adventif, dan akar udara. Akar seminal tumbuh dari radikula dan embrio. Akar adventif disebut juga akar tunjang, akar ini tumbuh dari buku paling bawah (Rukmana, 1997). Jagung adalah tanaman semusim yang berbatang tinggi, tegap dan biasanya berbatang tunggal yang dominan, walaupun mungkin ada beberapa yang mengandung tunas (anakan). Tanaman ini mempunyai tinggi batang antara 60 300 cm. Kedudukan daunnya distik (dua baris daun tunggal yang keluar dalam kedudukan berseling) dengan pelepah-pelepah daun saling bertindih dan daunnya lebar serta relatif panjang (Williams, 1980). Batang tanaman jagung bewarna hijau sampai kekuningan, batangnya berbuku - buku yang dibatasi oleh ruas - ruas yang jumlahnya antara 10 - 14 ruas.
Universitas Sumatera Utara
Ruas bagian atas berbentuk silindris dan bahagian bawah berbentuk bulat pipih. Pada batang jagung terdapat tunas yang biasanya berkembang menjadi bakal tongkol, tetapi biasanya bakal tongkol yang berada di bawah tongkol utama tidak berkembang sempurna (Nurmala, 1998). Kebanyakan dari Ordo poales memiliki bentuk batang seperti silinder panjang, jelas berbuku-buku dan beruas-ruas, bersekat pada pada buku-bukunya. Daun-daun
tersusun
berseling
dalam
dua
baris
pada
batang
(Tjitrosoepomo, 2001) Tanaman jagung merupakan tanaman monocious. Pada suatu tanaman terdapat bunga jantan dan bunga betina yang letaknya terpisah. Bunga jantan terletak pada bagian ujung tanaman, sedangkan bunga betina pada sepanjang pertengahan batang
jagung dan berada pada salah satu ketiak daun
(Ginting, 1995). Perbungaan jantan berbentuk malai longgar (tassel), yang terdiri dari bulu poros tengah dan cabang lateral. Poros tengah biasanya memiliki empat baris pasangan bunga atau lebih, cabang lateral terdiri dari dua baris. Setiap pasang bunga terdiri dari satu bunga duduk (tidak bertangkai) dan satu bunga bertangkai. Bunga tassel mengandung benang sari dan putik yang rudimenter (tidak berkembang), yang tumbuh lebih awal, walaupun pada kondisi tertentu putik dapat juga terbentuk (Rubatzki dan Yamaguchi, 1998). Perbungaan betina tumbuh pada ujung tongkol samping batang yang berasal dari ketiak daun, biasanya pada sekitar pertengahan panjang batang utama. Batang lateral (samping) sangat pendek karena ruasnya yang pendek. Pada setiap buku batang lateral, tumbuh sehelai daun. Karena dekatnya jarak antar buku,
Universitas Sumatera Utara
daun-daun tersebut saling menutup, dan membentuk kelobot yang membungkus tongkol yang sedang berkembang. Pada kultivar tertentu, perkembangan tassel tampaknya
mempengaruhi
perkembangan
batang
tongkol
(Rubatzki dan Yamaguchi, 1998). Biji jagung letaknya teratur, sesuai dengan letak bunga. Embrio terdiri dari plumula, radikula dan acutelina. Pada biji ada yang berbentuk bulat, berbentuk gigi atau pipih sesuai dengan varietasnya. Warna biji juga bervariasi antara lain kuning, putih, merah, orange dan merah hampir hitam. Bii mengandung protein tepung dan lemak (Sastroprawiro, 1983). Biji jagung berkeping tunggal, deret rapi pada tongkolnya. Pada setiap tanaman jagung ada satu tongkol, kadang-kadang ada yang dua. Setiap tongkol terdapat 10-14 deret biji jagung yang terdiri dari 200-400 butir biji jagung. Berdasarkan penampilan dan teksturnya, biji jagung dibagi menjadi 6 tipe yaitu biji mutiara (flint corn), biji gigi kuda (dent corn), biji setengah mutiara, biji setengah gigi kuda, biji manis (sweet corn), dan biji berondong (pop corn) (Suprapto dan Marzuki, 2005). Syarat Tumbuh Iklim Tanaman jagung dapat beradaptasi luas terhadap lingkungan. Secara umum, tanaman jagung dapat tumbuh di dataran rendah sampai dataran tinggi(± 1300 m dpl), kisaran suhu antara 130C - 380C dan mendapat sinar matahari penuh. Di Indonesia tanaman jagung tumbuh dan berproduksi optimum di dataran rendah sampai ketinggian 750 m dpl. Suhu udara yang ideal untuk perkecambahan benih adalah 300C – 320C dengan kapasitas air tanah antara 25 – 60 %. Selama
Universitas Sumatera Utara
pertumbuhan, jagung membutuhkan suhu optimum antara 230C – 270C (Rukmana, 1997). Tanaman jagung yang berasal dari daerah tropis dan dapat menyesuaikan diri dengan lingkungan diluar daerah tersebut. Jagung tidak menuntut persyaratan lingkungan yang terlalu ketat. Jagung dapat tumbuh di daerah yang terletak antara 50˚ LU - 40˚ LS ( Rubatzky dan Yamaghuci, 1998 ). Tanaman jagung sebaiknya mendapat cahaya matahari yang langsung. Pada tanaman mulai tua, terutama menuju masaknya biji dibutuhkan keadaan yang panas dan intensitas sinar matahari yang cukup (Ginting, 1995). Tanah Kesuburan tanah banyak dihubungkan orang dengan keadaan lapisan olahnya ( top soil ). Pada lapisan ini biasanya sistem perakaran tanaman berkembang dengan baik, untuk itu pengolahan tanah sebelum penanaman dan pengolahan tanah pada waktu pemeliharaan tanaman memegang peran penting bagi suburnya tanaman. Pada pengolahan tanah, perbandingan kandungan zat padat, cair dan udara didalam lapisan olah menjadikan tanah gembur dan menguntungkan bagi pertumbuhan akar tanaman ( Rinsema, 1993 ). Tanaman jagung dapat tumbuh dengan baik pada
semua
jenis
tanah.
Tetapi tanaman ini akan dapat tumbuh lebih baik pada tanah yang gembur dan kaya akan humus. Tanah yang padat serta dapat menahan air tidak baik ditanami jagung karena pertumbuhannya kurang baik atau akan menjadi busuk (Suprapto, 1999). Kemasaman tanah (pH) yang diperlukan untuk pertumbuhan optimal tanaman jagung antara 5,5 - 7,2, tetapi paling baik adalah 6,8. Kemasaman tanah
Universitas Sumatera Utara
dibawah 5,5 kurang baik untuk pertumbuhan tanaman jagung, tanah tersebut sudah perlu dikapur (Ginting, 1995). Kemiringan tanah ada hubungannya dengan gerakan air pada permukaan tanah. Hal ini juga merupakan salah satu syarat kehidupan tanaman termasuk tanaman jagung. Tanah dengan kemiringan kurang dari 8% dapat dilakukan penanaman jagung. Pada tingkat kemiringan tersebut sangat kecil kemungkinan terjadinya erosi tanah (Lockwood, 1984). Varietas Hibrida Varietas adalah individu tanaman yang memiliki sifat yang dapat dipertahankan setelah melewati berbagai proses pengujian keturunan. Varietas berdasarkan teknik pembentukannya dibedakan atas varietas hibrida, varietas sintetik dan varietas komposit (Mangoendidjojo, 2003). Diantara komponen teknologi produksi, varietas unggul memiliki peran penting dalam peningkatan produksi jagung. Perannya menonjol dalam potensi hasil per satuan luas, komponen pengendalian hama dan penyakit (toleran), kesesuaian
terhadap
lingkungan,
dan
referensi
konsumen
( Akil dan Dahlan, 2009). Varietas hibrida merupakan generasi pertama hasil persilangan antara tetua berupa galur inbrida. Varietas hibrida dapat dibentuk pada tanaman menyerbuk sendiri maupun menyerbuk silang. Jagung merupakan tanaman pertama yang dibentuk menghasilkan varietas hibrida secara komersial,dan telah berkembang di Amerika Serikat sejak 1930an (Hallauer and Miranda 1987). Kini benih jagung hibrida telah ditanam di sebagian besar areal jagung di dunia.
Universitas Sumatera Utara
Ada dua macam perbedaan antara individu organisme : perbedaan yang ditentukan oleh keadaan luar, yang ditelusuri dari lingkungan dan perbedaan yang dibawa sejak lahir yang ditelusuri dari kebakaan. Suatu fenotip (penampilan dan cara fungsinya) individu merupakan hasil interaksi antara genotip (warisan alaminya) dan lingkungannya. Walaupun sifat khas suatu fenotip tidak selamanya ditentukan oleh perbedaan fenotip atau lingkungan, ada kemungkinan perbedaan fenotip antara individu yang terpisahkan itu disebabkan oleh perbedaan lingkungan atau perbedaan keduanya (Loveless, 1989). Keragaman penampilan tanaman akibat susunan genetik selalu mungkin terjadi sekalipun bahan tanaman yang digunakan berasal dari jenis tanaman yang sama. Namun perlu diingat bahwa susunan genetik yang berbeda tidak selalu seluruhnya diekspresikan, atau hanya diekspresikan sebagian yang mungkin mengakibatkan hanya sedikit perubahan penampilan tanaman. Oleh karena itu suatu pertanyaan dapat timbul tentang besarnya sumbangan faktor genetik terhadap total keragaman penampilan tanaman. Apabila tanaman yang mempunyai susunan genetik yang berbeda di tanam pada kondisi lingkungan yang sama, maka keragaman tanaman yang muncul dapat di hubungakan dengan perbedaan susunan genetik dengan catatan bahwa faktor lain yang dapat berpengaruh konstan ( Sitompul dan Guritno, 1995). Setiap gen itu memiliki pekerjaan sendiri-sendiri untuk menumbuhkan dan mengatur berbagai jenis karakter dalam tubuh (Yatim, 1991) Suatu sifat karakter individu adalah merupakan kerjasama antara faktor genetik dan lingkungan. Bila faktor genetik tanaman dan adaptasi terhadap lingkungan tidak sama sehingga menghasilkan pertumbuhan yang berbeda. Setiap
Universitas Sumatera Utara
terjadinya perubahan kondisi lingkungan disekitar tanaman akan menyebabkan reaksi atau respon genetik yang berbeda untuk setiap varietas tanaman. Akan tetapi keadaan ini tergantung pada derajat perubahan fisik lingkungan, terutama pada periode-periode pertumbuhan kritis tanaman (Hartmann, dkk, (2001). Hasil maksimum dapat dicapai bila kultivar unggul menerima respons terhadap kombinasi optimum dari air, pupuk dan praktek budidaya lainnya. Semua kombinasi input ini penting dalam mencapai produktivitas tinggi (Nasir, 2002). Pupuk Hayati Pupuk ialah bahan yang diberikan kedalam tanah baik yang organik maupun yang anorganik dengan maksud mengganti kehilangan unsur hara dari dalam tanah dan bertujuan untuk meningkatkan produksi tanaman dalam keadaan faktor keliling atau lingkungan yang baik (Sutedjo, 2002). Pupuk hayati adalah mikroorganisme yang ditambahkan ke dalam tanah dalam bentuk inokulan dan bentuk lain untuk memfasilitasi atau menyediakan hara tertentu bagi tanaman. Beberapa manfaat penggunaan pupuk hayati antara lain : menyediakan sumber hara, menstimulir sistem perakaran agar berkembang sempurna sehingga memperpanjang usia akar, penawar racun logam berat dan bio-aktivator. Dan lengkapnya fungsi pupuk hayati tersebut dikenal sebagai bioregulator of soil ( Hasibuan, 2008 ). Pupuk hayati merupakan suatu bahan yang mengandung mikroorganisme bermanfaat untuk meningkatkan kesuburan tanah dan kualitas hasil tanaman, melalui peningkatkan aktivitas biologi yang akhirnya dapat berinteraksi dengan sifat-sifat fisik dan kimia media tumbuh (tanah). Mikroorganisme yang umum
Universitas Sumatera Utara
digunakan ialah mikroba penambat nitrogen, peralut fosfat dan pemantap agregat (Rao, 1994). Pupuk hayati berfungsi untuk menambat hara tertentu atau memfasilitasi tersedianya hara dalam tanah bagi tanaman. Penyediaan hara ini berlangsung melalui hubungan simbiotis atau nonsimbiotis. Secara simbiosis berlangsung dengan kelompok tanaman tertentu atau dengan kebanyakan tanaman, sedangkan nonsimbiotis berlangsung melalui penyerapan hara hasil pelarutan oleh kelompok mikroba pelarut fosfat, dan hasil perombakan bahan organik oleh kelompok organisme perombak. Kelompok mikroba simbiotis ini terutama meliputi bakteri bintil akar dancendawan mikoriza (http//balittanah.litbang.deptan.go.id, 2006) Manfaat pupuk hayati sangat luas, dapat dijelaskan secara singkat bahwa peranan mikroba bermanfaat yaitu memiliki kemampuan untuk mengurai residu kimia, mengikat logam berat, mensuplai sebagian kebutuhan N untuk tanaman, melarutkan senyawa fosfat, melepaskan senyawa K dari ikatan koloid tanah, menghasilkan
zat
pemacu
tumbuh
alami,
menghasilkan
enzim
alami,
menghasilkan zat anti patogen (spesifik pada tiap jenis mikroorganisme), jadi dapat disimpulkan bahwa peranan dan manfaat pupuk hayati sangat besar di dalam pratek budidaya. Pupuk hayati berfungsi untuk meningkatkan hasil produksi, meningkatkan kualitas hasil, meningkatkan efisiensi pemakaian pupuk buatan, mengurangi dosis pemakaian pupuk buatan, memperbaiki struktur fisika, kimia dan biologi tanah, menekan serangan hama dan penyakit, menjadikan keseimbangan flora fauna dalam tanah tercipta dengan baik yang pada akhirnya membawa
kebaikan
untuk
segala
sisi
budidaya
pertanian
( http//www.wikipedia.com, 2010).
Universitas Sumatera Utara
Salah satu teknologi alternatif yang perlu dikembangkan adalah pupuk hayati inokolum jasad renik tanah (bakteri pelarut fosfat, bakteri penyelamat nitrogen, mikoriza dan sebagainya). Pupuk hayati SMS Agrobost adalah terobosan teknologi pemupukan yang dapat dikembangkan dengan teknologi Agricultural Growth Promoting Innoculants (AGPI) yaitu inokolum, campuran yang berbentuk cair yang mengandung beberapa mikroba asli Indonesia. Mikrobamikroba tersebut sangat dibutuhkan dalam proses penyuburan tanah secara biologi antara lain: Azospirilium sp, Azotobacter sp, mikroba pelarut fosfat, Lactobacillus sp, dan mikroba pendegradasi selulosa. Pupuk hayati cair ini mengandung hormon tumbuh Azotobacter sp. 7.5 x 107 sel/ml, Azospirillum sp. 2.0 x 105 sel/ml, Mikroba pelarut phosphat 1.7 x 107 sel/ml, Lactobacillus sp 4.7 x 105 sel/ml, Mikroba Selulolitik 6.0 x 102 sel/ml, Pseudomonas Sp 1,7 x 106 Sel/ml dan Unsur mikro : C organik = 0.95%, P=34.29 ppm, K=1743 ppm, Fe=44.3 ppm, Mn=0.27 ppm, Cu=0.81 ppm, Zn=3.7 ppm (www.agrobost.indonetwork.co.id, 2008).
Universitas Sumatera Utara
